釀酒和酒精的工業(yè)制法
實驗室k / 2019-05-10
我國勞動人民從實踐中早就摸索出釀酒的方法，在唐朝就已制出酒精含量較高的燒酒。直到現(xiàn)在，用淀粉或糖類物質(zhì)通過發(fā)酵法釀酒和生產(chǎn)酒精還是一個相當(dāng)重要的方法。
一種復(fù)雜的有機物，由于微生物或酶的催化作用而分解、轉(zhuǎn)化為較簡單的化合物的過程，叫做發(fā)酵。
下面簡單介紹發(fā)酵法釀酒的生產(chǎn)原理及過程：
（1）原料 含有多量淀粉的大米、糯米、高粱、玉蜀黍、大麥等都可用來發(fā)酵釀酒，而薯類則是目前工業(yè)上制造酒精的常用原料。近年來，我國工人階級在毛主席關(guān)于“深挖洞、廣積糧、不稱霸”的偉大方針指引下，開展了節(jié)糧運動，以土獲苓、橡子、葛根、蕨根、金剛刺、苦楝子、貫仲、木瓜等含淀粉較多（約40～70％）的野生植物代替糧食作物，以米糠、高粱糠、糖蜜、廢糖渣等糧食加工和糖工業(yè)的副產(chǎn)物來釀酒或制取酒精，也已取得了可喜的成果。
（2）蒸煮 將所用原料經(jīng)洗凈、粉碎處理后，加水調(diào)成漿狀（有時還要拌入4～8％粗糠等填料以增加其透氣性），然后加熱至130℃進行高壓蒸煮。這時，淀粉受熱吸水膨脹，顆粒破裂，形成淀粉糊。這樣的淀粉粒就容易被糖化劑中的酶作用而分解成單糖。所以蒸料要蒸得透，否則會造成糖化困難。
（3）糖化（水解） 將蒸煮后的熟料冷卻至60℃左右，加入適量糖化酶（或叫淀粉酶），保持一定的酸堿度，同時不斷輸送滅菌空氣，使淀粉糊在酶的作用下水解成葡萄糖，并放出熱量，這個過程叫做糖化。糖化完畢后，使溫度降至30℃左右，再作發(fā)酵酒化處理。
（4）酒化 在糖化液中加入適量的酒化酶（即酵母菌）維持pH值在4～5，在隔絕空氣下酒化三天，這時酵母細(xì)胞就以發(fā)酵過程中所產(chǎn)生的一部分熱能來維持自己的生命活動，同時淀粉水解的糖類也就逐漸變成了酒精，并副產(chǎn)CO2：
發(fā)酵后所得的最后產(chǎn)物中酒精含量并不高，必須經(jīng)過蒸餾提濃。經(jīng)初餾后，得到酒精含量較高的酒，然后再配置成各種品種的飲用酒（平常我們所講的60度酒，就是指其中含60％體積的酒精）。若再經(jīng)過精餾，就可得到95％左右的酒精，以及一些雜醇，如丙醇、丁醇、戊醇等。
副產(chǎn)的CO2，經(jīng)過壓縮制得液態(tài)或固態(tài)OO2（俗稱干冰），可用作滅火劑或冷凍劑；剩下的酒糟營養(yǎng)豐富，是養(yǎng)豬的一種良好飼料。
糖化這一過程除了用酶水解外，也可用酸，特別對纖維素類原料，采用酸法水解可以制取酒精、葡萄糖、糖化飼料等。
為了從根本上擴大酒精的原料來源，大力發(fā)展石油化工，利用石油裂化氣中的乙烯進行水合作用來制取酒精，乃是一個很有前途的發(fā)展方向。如將乙烯在特定條件下與過量的水蒸汽發(fā)生加成反應(yīng)，可以直接得到酒精：
然而，不管用哪一種方法得到的酒精，經(jīng)過一再蒸餾，其含量總是為95．57％。這是因為這種濃度的酒精在煮沸時，酒精和水總是以這種混合比例同時蒸出，氣相中的酒精濃度也是95．57％。因此，要想制得99％以上的無水酒精，必須采用特殊的處理方法，將其中的水分進一步除去，然后再精餾之。
除去水分的方法，過去一般用石灰吸水或以苯帶水。目前，較為先進的技術(shù)是采用鉀型離子交換樹脂來脫水。一方面由于樹脂內(nèi)部具有多孔性，可以通過物理吸附吸水；另一方面K+對水有較強的吸引作用，通過化學(xué)吸附形成水合K+。這樣，當(dāng)95．57％工業(yè)酒精在65℃左右通過干燥的鉀型離子交換樹脂后，流出來的即為無水酒精。
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.jpg "反應(yīng)式")
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